基于UEFI规范的IPsec模块的设计与实现

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1、基于UEFI规范的IPsec模块的设计与实现作者：指导教师：葛振宇邵栋副教授张瑾玉讲师南京大学研究生毕业论文(申请工程硕士学位)南京大学软件学院2011年5月』IIIIIIIllUIlUllIIIIIIIIIIY2373248TheDesignandImplementationoflPsecModuleBasedOnUEFISpecificationGeZhenyuSubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringSupervisedbyA．PPr

2、ofessorSHAODongLecturerZHANGJinyuSoftwareInstituteNANJINGUNIVERSITYNanjing，ChinaMay，2011摘要作为下一代BIOS标准，UEFI是由EFI发展而来，已显示出强大的生命力和广阔的前景。UEFI的内容在各大软硬件巨头的支持和无数开源软件爱好者的推动下，得到不断扩充和完善，现己内建网络协议栈。UEFI提供了数种基于网络的应用，如PXE远程启动，ISCSl网络存储服务等。由于BIOS靠近硬件，并能够引导OS的特殊地位，其安全方面的性能一直备受关注。TPM芯片能够保证系统作安全启动

3、，而网络协议栈的引入为暴露在网络环境下UEFI平台的安全性提出了挑战。作为构建VPN的技术解决方案之一，IPsec能够在不安全的网络中构建安全通道，将IPsec安全框架引入UEFI网络协议栈对保障UEFI安全通信具有重要意义。本文结合UEFI驱动模型、UEFIHandle／Protocol架构以及IETF制定的IPsec协议族标准设计了UEFIIPsec安全框架，实现了五个主要功能模块：驱动加载模块、安全数据库配置模块、安全服务模块、SA协商和交换模块和IPsec处理主模块，为进出UEFIIPsec的数据包制定了详细的处理规则。最后，根据TAHl的要求配

4、置了测试环境，对UEFIIPsec作了一致性测试。关键词：UEFIBIOS，UEFI驱动模型，IPsec，IKEv2，ISAKMP，TAHAbstractAsthestandardofnextgenerationBIOS，UEFlwhichoriginatedfromEFIhasalreadymanifestedgreetvitalityandpromise．ThecontentofUEFIhasbeenenrichedandintegratedasaresultofpromotionfromhardwareandsoftwarevendors，aslo

5、ngasthecontributionfrOmhobbyistsofopensourcetechnology,e．g．UEFInowhasitsownbuilt-innetworkstackandsupportsplentyofapplicationsbasedonUEFInetworks，suchasPXEremotebooting，ISCSInetworkstorageserviceetc．OwingtothespecialpositionBIOSstandsonwhichisclosetohardwareandcanloadOSfrolmbooto

6、ptions．itssecuntyconcernisalwaysanissueuserpayscloseattentionto．SecuritybootisguardedbyTPMmodule，whiletheintroductionofnetworkstackraisesnewchallengeagainstUEFIbasedplatformsundernetworkenvironment．AsoneofthetechnicalmethodsusedtoconstructVPN，IPsechastheabilitytocreatesecuretunne

7、lsthroughtrustworthynetworks，SOitisofgreatvaluetointroduceIPsecsecurityarchitectureintoUEFIenvironment．FollowingUEFIdrivermodel，UEFIHandle／ProtocolarchitectureandthestandardsIETFmade，thisarticledesignedindetailIPsecarchitectureandimplementedfivemainfunctionalmodules：driverloading

8、module，securitydatabaseconfigurationmodu